hayci/VIBRIS-AI

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VIBRIS 是一个为听障人群设计的自适应上下文感知辅助听觉系统,通过双 AI 架构实时识别环境危险声音并以触觉振动反馈。

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# 🔊 VIBRIS — 自适应上下文感知辅助听觉智能 [![Python 3.10+](https://img.shields.io/badge/python-3.10+-blue.svg)](https://www.python.org/downloads/) [![License: MIT](https://img.shields.io/badge/License-MIT-yellow.svg)](https://opensource.org/licenses/MIT) [![Architecture: Dual-AI](https://img.shields.io/badge/Architecture-Dual--AI%20(YAMNet%2BML)-green.svg)](#-系统架构) ## 描述与背景 (概述) 听障及听觉困难人群经常在公共场所面临安全挑战,因为他们无法听到关键的声学音频信号(例如车辆喇叭声、救护车警笛声或火灾警报)。传统的声音检测应用通常只对音频进行分类而不了解上下文,因此经常会产生误报,从而引发通知疲劳。 **VIBRIS** (*Adaptive Context-Aware Assistive Hearing Intelligence*) 作为一个**决策智能**系统应运而生,它是基于 wearable device(智能手机/智能手表/WearOS)的实时智能伴侣。该系统不仅能识别声音,还能**判断信号的可靠性、理解用户所处的环境上下文、优先评估安全威胁等级,并提供直观的触觉振动反馈**。 ## ✨ 主要功能 (核心特性) * **连续音频流与滑动窗口:** 每 250ms 连续处理环境音频样本(0.975秒窗口),且不会阻碍设备性能。 * **AWTC 时间一致性过滤器:** 内置时间一致性过滤算法,用于消除因瞬间噪音导致的 false positive。 * **双 AI 架构 (YAMNet + ML 可靠性模型):** 1. **YAMNet TFLite:** 第一层 AI,用于特征提取和音频类别预测。 2. **Random Forest / LightGBM 分类器:** 第二层 AI,根据信号特征(Confidence、AWTC 分数、SNR、RMS)学习判断 YAMNet 的预测何时才是真正可靠的。 * **自适应上下文引擎:** 根据用户活动(**公路模式**、**学校模式**、**家庭模式**、**运动模式**)自动调整检测优先级。 * **自适应触觉生成器:** 将危险信号转换为振动模式(*Pattern*、*Intensity*、*Duration*),作为一种直观的“触觉语言”。 * **实时遥测与性能记录器:** 自动记录端到端性能(AI 延迟、总延迟、FPS、CPU 和 RAM 使用率)。 * **WebSocket 通信桥接:** 通过低延迟(< 10 ms)的网络连接,将触觉事件数据实时广播到 Android / WearOS 应用程序。 ## 🏗️ 系统架构 (系统架构) ``` [ Environment Audio Microphone ] │ (Mono 16kHz) ▼ [ Circular Audio Buffer ] │ (Sliding Window 0.975s) ▼ [ YAMNet TFLite Model ] │ (Log Mel-Spectrogram) ▼ [ AWTC Temporal Consistency Filter ] │ ▼ [ Dual-AI Reliability Engine ] (ML Random Forest / LightGBM) │ ▼ [ Priority & Context Engine ] (Mode: Jalan Raya / Sekolah / Rumah) │ ▼ [ Decision Intelligence Engine ] │ ▼ [ Adaptive Haptic Pattern Generator ] │ ▼ [ WebSocket Bridge (Port 8765) ] ──► [ Android / WearOS ] ```
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